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摘要:当前我国的城市发展水平不断提高,建筑工程施工技术也在不断的发展和进步,而紧邻城市闹市区地带的建筑会受到许多因素的影响,所以在施工的过程中,必须要对其施工质量和工艺进行充分的控制,尤其要重视地基的稳定性,本文主要分析了闹市区紧邻保护建筑的深基坑施工技术,以供参考和借鉴。
关键词:闹市区;建筑;深基坑施工
在建筑施工的过程中,深基坑施工技术一直都是应用十分广泛的一种技术类型,我们应对其进行严格的控制,尤其是当今城市的发展出现了越来越多的闹市区,该区域的建筑,对稳定性和安全性的要求更高,所以必须要保证地基的稳定性和可靠性,而深基坑施工技术就能体现出这一功能,因此也受到了人们的重视和关注。
1、工程概况
某综合大楼地下3层,地上6层,主体为含少量剪力墙的框架结构体系,基础形式为钻孔灌注桩+承台筏片基础。基坑呈长方形,边长约为106m×45m,基坑总面积约4966m2,基坑开挖深度14.40m,靠近地铁一侧局部深底板开挖深度16.10m。
2工程施工中的难点
首先,要对场地土层的具体情况进行勘察,场地土第三层中局部存在着粉土夹层,如果产生动水压力,就会出现严重的流沙现象,对地下连续墙成槽和基坑开挖而言是十分不利的,甚至还会造成严重的地基失效。
其次,拟建场地填土厚度比一般的场地要厚,场地的内部原来有一栋14层的大楼,该栋大楼曾经在20世纪90年代进行了拆除,拆除后在地面上产生了很多的残留物。原有建筑物基础埋深较大,所以要进行彻底的清理存在着较大的难度,施工作业面的面积也无法满足要求。因此,采用常规开挖清障的方式将会对周围的建筑造成较大影响。
再次,对现场勘查后发现,处在民房一侧的地下连续墙墙体当中,一共有7根桩体。这些桩体会影响施工的顺利实施。为了施工的正常进行,需要对其采取有效的技术措施进行拔除处理。在拔桩过程中,一定要对施工的强度进行充分的控制,防止对周围建筑物的稳定性造成不良的影响,还可以有效避免不均匀沉降的问题出现。
最后,就是周边的建筑物和基坑的距离非常近,距离基坑最近的东侧居民住宅区建成于20世纪的30年代,主体结构为砖木混合结构,在长期使用过程中已经出现了较为严重的破损和开裂现象,承受变形的能力非常差,如果在施工中没有进行充分的保护和处理,就很有可能会发生倒塌事故。此外,该工程处在闹市区,深基坑施工中所面临的难题较多,很多不确定因素会对工程进度和施工质量造成较大影响,无法保证工程质量。
3、基坑支护设计方案
3.1“两墙合一”地下连续墙设计
根据周边保护要求及基坑内分区域开挖深度的不同,本工程地下连续墙采用了4种不同的槽段形式。其中,基坑北侧靠近某大厦一侧采用厚度为600mm的地下连续墙围护结构,墙底相对标高为-26.0m,墙顶标高为-2.30m;基坑西侧靠近马路一侧为800mm厚地下连续墙,墙底相对标高为-29.0m;基坑南侧靠近地铁处为1000mm厚地下连续墙,墙底相对标高为-32.0m;基坑东侧靠近老旧民房处为1000mm厚地下连续墙,墙底相对标高为-31.0m。地下连续墙采用水下C35抗渗混凝土,抗渗等级为S10。
3.2支撑系统设计
结合地下室基坑平面形状及深度,基坑开挖深度约14.40m,明挖顺作法施工,采用整体3道混凝土支撑、局部4道支撑,支撑平面为双向正交的“十字对撑”布置形式,局部落深区(近地铁隧道侧)增加一道支撑。为了加强支撑间的整体作用,主撑之间设置联系撑。
3.3地基加固设计
为减小基坑开挖对环境的影响,在东侧基坑内被动区土体采用φ850mm三轴水泥土搅拌桩进行加固,以提高坑底被动区土体承载力,减小基坑变形,保护周边环境。三轴水泥土搅拌桩呈格栅式布置,宽度6m,深度范围从第二道支撑底部至基底以下4m。坑底以上水泥掺量为15%,坑底以下水泥掺量20%。
3.4维护设计对邻近民房的保护措施
该工程的维护方案设计工作中,采用何种方式强化地基东侧的民房保护工作是施工中一个十分重要的环节,为了更好的达到这一目的,我们在设计的过程中采用以下几种措施:
首先,在东侧的地下连续墙内、外两侧各设置一个搅拌桩,同时还要对搅拌桩槽壁的部分进行加固。施工前,应先对三轴水泥土搅拌桩进行处理,在施工的过程中要做好民房地基和地下连续墙的隔离工作,防止施工对地基的稳定性产生不利的影响。加固体在地下连续墙外侧形成一个连续式的帷幕,可以很好的提升止水的质量和效果,起到防止基坑开挖过长造成的底墙渗漏问题。
其次,提高东侧地下连续墙的墙体埋入深度,地下连续墙的厚度也应该有所增加,插入的深度要比西侧的墙增加2米左右。
4、施工期间对民房的保护措施
4.1全套管回转清障
影响东侧地下连续墙施工的7根旧桩,距离民房外墙边4~5m,旧桩为φ600mm长度33m的钻孔灌注桩,考虑到障碍桩紧邻东侧民房,为减少对民房的不利影响,采用低扰动的FCEC全回转清障拔桩施工工艺,驱动钢套管在桩周360度旋转切割钻进,分离减摩后由专用设备将钢丝绳锁扣在桩身下部实施旧桩拔除。
桩拔除后立刻进行桩孔回填施工,以减少土体的挤压位移。清障孔采用7%水泥土回填。基坑东侧地下连续墙槽段经开挖探障及拔桩后土质松散,不利于地下连续墙成槽时槽壁的稳定,此处土体用深层搅拌桩满堂加固。
4.2控制变形的坑外隔离、地基加固措施
(1)树根桩隔离:为将地下连续墙成槽、基坑开挖对东侧旧式民宅的影响降到最低,在地下连续墙与民宅之间设置一排树根桩以形成地下隔离墙。树根桩φ550mm@1100mm,深度18.5m,桩身强度为C25,桩中心距地下连续墙外边1.2m,采用做一跳五间隔施工,以减少对环境的影响。(2)止水帷幕:树根桩内侧采用φ800mm@500mm三重管高压摆喷桩,搭接300mm,桩深18.5m。加固后28d土体强度指标Ps≥1.2MPa。高压摆喷桩为180°定向喷浆(即面向民房一侧不喷浆),减少对民房地基的影响。
4.3地下连续墙在民房一侧的施工方案
(1)地下连续墙的分幅宽度控制在5m左右,适当缩短分幅宽度可以有效利用土拱效应的影响、减少槽壁坍方,同时因为分幅缩短,各道工序施工时间也相应缩短,有利于成槽的稳定,确保施工质量。
(2)调整泥浆性能以减少在软弱地层中成槽坍塌的危险性。依据以往地下连续墙施工经验,地下③层淤泥质粉质黏土、④层淤泥质黏土,土质软弱具有流变特性,较易在成槽时引起坍方。在该两层挖槽时适当增加泥浆粘度和比重,形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆,并根据成槽过程中土壁的情况变化选用外加剂,调整泥浆指标,确保槽段在成槽机械反复上下运动过程中土壁稳定。
5、结语
緊邻深基坑的保护建筑变形控制,必须从围护施工的第一道工序开始,贯穿于整个地下施工的全过程,对地下连续墙、地基加固、挖土、降水、结构回筑等所有施工工序采取综合性保护措施,最大限度地降低深基坑施工对紧邻民房的影响。
参考文献:
[1]吴小建.基于“刚度比”的深基坑群扰动叠加控制方法研究[J].建筑施工.2014(06)
[2]马跃强.历史保护建筑区域地下空间开发技术研究[J].上海建设科技.2014(02)
[3]黄干.深基坑支护的设计与施工管理[J].科技促进发展(应用版).2011(08)
[4]吴光水,徐文彬.论深基坑施工技术相关特点要点[J].科技创新导报.2010(15)
关键词:闹市区;建筑;深基坑施工
在建筑施工的过程中,深基坑施工技术一直都是应用十分广泛的一种技术类型,我们应对其进行严格的控制,尤其是当今城市的发展出现了越来越多的闹市区,该区域的建筑,对稳定性和安全性的要求更高,所以必须要保证地基的稳定性和可靠性,而深基坑施工技术就能体现出这一功能,因此也受到了人们的重视和关注。
1、工程概况
某综合大楼地下3层,地上6层,主体为含少量剪力墙的框架结构体系,基础形式为钻孔灌注桩+承台筏片基础。基坑呈长方形,边长约为106m×45m,基坑总面积约4966m2,基坑开挖深度14.40m,靠近地铁一侧局部深底板开挖深度16.10m。
2工程施工中的难点
首先,要对场地土层的具体情况进行勘察,场地土第三层中局部存在着粉土夹层,如果产生动水压力,就会出现严重的流沙现象,对地下连续墙成槽和基坑开挖而言是十分不利的,甚至还会造成严重的地基失效。
其次,拟建场地填土厚度比一般的场地要厚,场地的内部原来有一栋14层的大楼,该栋大楼曾经在20世纪90年代进行了拆除,拆除后在地面上产生了很多的残留物。原有建筑物基础埋深较大,所以要进行彻底的清理存在着较大的难度,施工作业面的面积也无法满足要求。因此,采用常规开挖清障的方式将会对周围的建筑造成较大影响。
再次,对现场勘查后发现,处在民房一侧的地下连续墙墙体当中,一共有7根桩体。这些桩体会影响施工的顺利实施。为了施工的正常进行,需要对其采取有效的技术措施进行拔除处理。在拔桩过程中,一定要对施工的强度进行充分的控制,防止对周围建筑物的稳定性造成不良的影响,还可以有效避免不均匀沉降的问题出现。
最后,就是周边的建筑物和基坑的距离非常近,距离基坑最近的东侧居民住宅区建成于20世纪的30年代,主体结构为砖木混合结构,在长期使用过程中已经出现了较为严重的破损和开裂现象,承受变形的能力非常差,如果在施工中没有进行充分的保护和处理,就很有可能会发生倒塌事故。此外,该工程处在闹市区,深基坑施工中所面临的难题较多,很多不确定因素会对工程进度和施工质量造成较大影响,无法保证工程质量。
3、基坑支护设计方案
3.1“两墙合一”地下连续墙设计
根据周边保护要求及基坑内分区域开挖深度的不同,本工程地下连续墙采用了4种不同的槽段形式。其中,基坑北侧靠近某大厦一侧采用厚度为600mm的地下连续墙围护结构,墙底相对标高为-26.0m,墙顶标高为-2.30m;基坑西侧靠近马路一侧为800mm厚地下连续墙,墙底相对标高为-29.0m;基坑南侧靠近地铁处为1000mm厚地下连续墙,墙底相对标高为-32.0m;基坑东侧靠近老旧民房处为1000mm厚地下连续墙,墙底相对标高为-31.0m。地下连续墙采用水下C35抗渗混凝土,抗渗等级为S10。
3.2支撑系统设计
结合地下室基坑平面形状及深度,基坑开挖深度约14.40m,明挖顺作法施工,采用整体3道混凝土支撑、局部4道支撑,支撑平面为双向正交的“十字对撑”布置形式,局部落深区(近地铁隧道侧)增加一道支撑。为了加强支撑间的整体作用,主撑之间设置联系撑。
3.3地基加固设计
为减小基坑开挖对环境的影响,在东侧基坑内被动区土体采用φ850mm三轴水泥土搅拌桩进行加固,以提高坑底被动区土体承载力,减小基坑变形,保护周边环境。三轴水泥土搅拌桩呈格栅式布置,宽度6m,深度范围从第二道支撑底部至基底以下4m。坑底以上水泥掺量为15%,坑底以下水泥掺量20%。
3.4维护设计对邻近民房的保护措施
该工程的维护方案设计工作中,采用何种方式强化地基东侧的民房保护工作是施工中一个十分重要的环节,为了更好的达到这一目的,我们在设计的过程中采用以下几种措施:
首先,在东侧的地下连续墙内、外两侧各设置一个搅拌桩,同时还要对搅拌桩槽壁的部分进行加固。施工前,应先对三轴水泥土搅拌桩进行处理,在施工的过程中要做好民房地基和地下连续墙的隔离工作,防止施工对地基的稳定性产生不利的影响。加固体在地下连续墙外侧形成一个连续式的帷幕,可以很好的提升止水的质量和效果,起到防止基坑开挖过长造成的底墙渗漏问题。
其次,提高东侧地下连续墙的墙体埋入深度,地下连续墙的厚度也应该有所增加,插入的深度要比西侧的墙增加2米左右。
4、施工期间对民房的保护措施
4.1全套管回转清障
影响东侧地下连续墙施工的7根旧桩,距离民房外墙边4~5m,旧桩为φ600mm长度33m的钻孔灌注桩,考虑到障碍桩紧邻东侧民房,为减少对民房的不利影响,采用低扰动的FCEC全回转清障拔桩施工工艺,驱动钢套管在桩周360度旋转切割钻进,分离减摩后由专用设备将钢丝绳锁扣在桩身下部实施旧桩拔除。
桩拔除后立刻进行桩孔回填施工,以减少土体的挤压位移。清障孔采用7%水泥土回填。基坑东侧地下连续墙槽段经开挖探障及拔桩后土质松散,不利于地下连续墙成槽时槽壁的稳定,此处土体用深层搅拌桩满堂加固。
4.2控制变形的坑外隔离、地基加固措施
(1)树根桩隔离:为将地下连续墙成槽、基坑开挖对东侧旧式民宅的影响降到最低,在地下连续墙与民宅之间设置一排树根桩以形成地下隔离墙。树根桩φ550mm@1100mm,深度18.5m,桩身强度为C25,桩中心距地下连续墙外边1.2m,采用做一跳五间隔施工,以减少对环境的影响。(2)止水帷幕:树根桩内侧采用φ800mm@500mm三重管高压摆喷桩,搭接300mm,桩深18.5m。加固后28d土体强度指标Ps≥1.2MPa。高压摆喷桩为180°定向喷浆(即面向民房一侧不喷浆),减少对民房地基的影响。
4.3地下连续墙在民房一侧的施工方案
(1)地下连续墙的分幅宽度控制在5m左右,适当缩短分幅宽度可以有效利用土拱效应的影响、减少槽壁坍方,同时因为分幅缩短,各道工序施工时间也相应缩短,有利于成槽的稳定,确保施工质量。
(2)调整泥浆性能以减少在软弱地层中成槽坍塌的危险性。依据以往地下连续墙施工经验,地下③层淤泥质粉质黏土、④层淤泥质黏土,土质软弱具有流变特性,较易在成槽时引起坍方。在该两层挖槽时适当增加泥浆粘度和比重,形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆,并根据成槽过程中土壁的情况变化选用外加剂,调整泥浆指标,确保槽段在成槽机械反复上下运动过程中土壁稳定。
5、结语
緊邻深基坑的保护建筑变形控制,必须从围护施工的第一道工序开始,贯穿于整个地下施工的全过程,对地下连续墙、地基加固、挖土、降水、结构回筑等所有施工工序采取综合性保护措施,最大限度地降低深基坑施工对紧邻民房的影响。
参考文献:
[1]吴小建.基于“刚度比”的深基坑群扰动叠加控制方法研究[J].建筑施工.2014(06)
[2]马跃强.历史保护建筑区域地下空间开发技术研究[J].上海建设科技.2014(02)
[3]黄干.深基坑支护的设计与施工管理[J].科技促进发展(应用版).2011(08)
[4]吴光水,徐文彬.论深基坑施工技术相关特点要点[J].科技创新导报.2010(15)